10 cose impossibili, rese possibili grazie alla fisica moderna

Nel meraviglioso mondo della fisica l'impossibile, anche se non immediatamente, ma comunque diventa possibile. E per l'ultima volta gli scienziati sono riusciti a raggiungere davvero суперневозможных cose. La scienza progredisce. Solo макаронному mostro sa che cosa ci aspetta nelle sue più segrete profondità. Oggi analizzare i primi dieci cose impossibili, di stato e di interesse, rese possibili grazie alla fisica moderna.

Incredibilmente bassa temperatura

In passato gli scienziati non potevano raffreddare gli oggetti al di sotto della cosiddetta soglia «limite quantistico». Per qualcosa di raffreddare prima di tale condizione, è necessario utilizzare un laser con molto lentamente muove gli atomi e sopprimere creano elementi di combustibile di vibrazione.

Tuttavia, i fisici hanno trovato la giusta soluzione. Hanno creato ультракрошечный alluminio vibrante tamburo e potrebbero raffreddare a 360 мкКельвинов, che a 10 000 volte al di sotto della temperatura nel più profondo dello spazio.

Il Diametro del tamburo è di soli 20 micrometri (diametro di un capello umano – 40-50 micrometri). Raffreddare a temperature ultrabasse riuscito grazie alla nuova tecnologia del cosiddetto «compressa di luce», in cui tutte le particelle hanno una direzione. Grazie a questo in laser scompaiono le vibrazioni che generano calore. Nonostante il fatto che il tamburo è raffreddato al prezzo più basso da possibili temperature, non è la più bella vista della materia. Questo titolo fa parte condensazione di Bose — Einstein. Ma anche in questo caso il raggiungimento gioca un ruolo importante. Così come una simile tecnica e la tecnologia può trovare la sua applicazione per la creazione veloce di elettronica, e anche aiutare a comprendere lo strano comportamento dei materiali del mondo quantistico, si avvicinano nelle sue proprietà fisiche limiti.

il Più luminoso della luce

La Luce del Sole abbagliante luminoso. Ora immaginate una luce di miliardi di Soli. Proprio di recente hanno creato fisica in laboratorio, infatti, dopo aver creato il più luminoso della luce artificiale sulla Terra, che si comporta in modo molto imprevedibile. Cambia l'aspetto degli oggetti. Tuttavia, la visione umana non è disponibile, pertanto, rimane a credere fisici sulla parola.

peso Molecolare di un buco nero

Un Gruppo di fisici ha recentemente creato qualcosa che si comporta come un buco nero. Per questo hanno preso più potente del mondo x-ray laser Linac Coherent Light Source (LCLS) e ' stato spinto con l'aiuto di esso molecole йодметана e йодбензола. Inizialmente era previsto che un impulso laser fa cadere la maggior parte degli elettroni in orbita atomi di iodio, lasciando al loro posto vuoto. Negli esperimenti con i più deboli laser questo vuoto, di solito, una volta riempita gli elettroni più esterni confini orbita dell'atomo. Quando il laser LCLS ha colpito, atteso processo davvero si avvia, ma poi seguì veramente un fenomeno incredibile. Ottenendo così il livello di eccitazione, un atomo di iodio ha iniziato letteralmente a divorare gli elettroni hanno un certo numero di atomi di idrogeno e carbonio. Da parte sembrava un piccolo buco nero all'interno della molecola.

Seguire gli impulsi del laser battuto prende gli elettroni, ma il vuoto ritardato sempre di più. Il ciclo si ripete finché tutta la molecola non è esplosa. Ciò che è interessante, un atomo di una molecola di iodio dimostrato di essere l'unico che mostra un comportamento simile. Così come è, in media, più di altri, è in grado di assorbire una quantità enorme di energia di raggi x e di perdere le originali elettroni. Questa perdita lascia un atomo con abbastanza forte carica positiva, con la quale egli attira gli elettroni da altri, più piccoli degli atomi.

Metallo idrogeno

Lo chiamavano «il sacro Graal della fisica delle alte pressioni», tuttavia, fino a poco tempo fa nessuno potrebbe riuscire nel suo ricevimento. La possibilità di trasformare l'idrogeno in metallo è stata enunciata per la prima volta nel 1935. La fisica di quel tempo hanno ipotizzato che tale trasformazione è possibile chiamare con l'aiuto di una forte pressione. Il problema consisteva nel fatto che tale pressione la tecnologia di quel tempo creare non poteva.

Nel 2017 la squadra americana dei fisici ha deciso di tornare alla vecchia idea, ma ha usato un approccio diverso. L'esperimento è stato condotto all'interno di uno speciale dispositivo che porta il nome di diamante morsa. Generato da questi morsa pressione prodotta da due diamanti sintetici, situati su entrambi i lati quotidiani. Grazie a questo dispositivo è riuscito a raggiungere l'incredibile pressione: più di 71,7 milioni di libbre per pollice quadrato. Anche nel centro della Terra sotto pressione.

un chip di Computer con le cellule del cervello

Se dare vita a elettronica, allora la luce di un giorno sarà in grado di sostituire l'elettricità. Fisica capito il potenziale incredibile luce di decenni fa, quando è diventato chiaro che le onde luminose sono in grado di muoversi in parallelo tra di loro e grazie a questo, eseguire un sacco di attività simultanee. La nostra elettronica si basa su transistor, orari di apertura e chiusura strada per il movimento di energia elettrica. Tale sistema impone una serie di limiti. Tuttavia, di recente, gli scienziati hanno creato un incredibile invenzione – un chip che imita il cervello umano. Grazie all'utilizzo di interagire tra di loro raggi di luce, che lavorano come i neuroni in un cervello vivente, questo chip è in grado di davvero molto veloce «pensare».

In Precedenza, gli scienziati potevano creare una semplice rete neurale artificiale, ma richiedeva tale attrezzatura paio di tavoli da laboratorio. Creare qualcosa con la stessa efficienza, ma con dimensioni molto più piccole, è stato consideratoimpossibile. Eppure è riuscito. Le dimensioni del chip, in base al quale viene utilizzato il silicio, è di pochi millimetri. E la procedura di calcolo si effettua con l'aiuto di 16 integrate di neuroni. Succede così. Il chip viene servita la luce del laser, che è diviso in un paio di raggi, ognuno dei quali contiene un numero di segnale o informazioni, costituita per il livello di luminosità. L'intensità del laser in uscita dà una risposta numerica compito o qualsiasi tipo di informazione, per cui è stato richiesto di fornire la soluzione.

Impossibile forma di materia

Ci sono questo tipo di materia, il cosiddetto «superfluido solido». E in realtà questa materia non è così terribile come può sembrare dal titolo. Il fatto è che questo è molto fantasiosa forma di materia ha una struttura cristallina, caratteristica per i solidi, ma allo stesso tempo è un liquido. Questo paradosso per lungo tempo è rimasto irrealizzato. Tuttavia, nel 2016 due gruppi indipendenti di scienziati (americana e svizzera) hanno creato la materia, di cui giustamente si possono attribuire proprietà сверхтекучего solido. Ciò che è interessante, entrambe le squadre hanno usato diversi approcci alla sua creazione.

Gli Svizzeri hanno creato un condensato di Bose — di Einstein (il più freddo dei famosi tessuti), raffreddato a bassissime temperature gas di rubidio. Quindi la condensa messo in двухкамерную l'installazione, in ogni cella di cui sono stati installati i piccoli puntati sulla vicenda dello specchio. Nella fotocamera sono stati inviati i raggi laser, che hanno lanciato la trasformazione. Le particelle di gas in risposta agli effetti del laser costruito la struttura cristallina di una sostanza solida, nel complesso, tuttavia, la materia ha mantenuto la sua curvi proprietà.

Gli Americani ricevuto un simile ibrido materia sulla base di condensa da atomi di sodio, che è anche molto raffreddato e esposti a laser. Questi ultimi sono stati utilizzati per il taglio di densità di atomi prima dell'avvento della struttura cristallina in forma liquida.

Liquido con massa negativa

Nel 2017 fisica ha creato davvero un bel pezzo: una nuova forma di materia che si muove in direzione di potere, la sua ripugnante. Anche se non è proprio boomerang, ma questa materia c'è qualcosa che può essere chiamato massa negativa. Con un positivo massa, tutto è chiaro: si dà l'accelerazione di un oggetto, e comincia a muoversi nella direzione in cui è l'accelerazione è stato trasferito. Tuttavia, gli scienziati hanno creato un liquido, che lavora in modo diverso, di qualsiasi cosa al mondo fisico. Quando il suo spingono, ha accelerato fonte esercitata accelerazione.

E ancora una volta in aiuto in questo caso è venuto un condensato di Bose — Einstein, in un ruolo che si sono esibiti refrigerati a temperature ultrabasse gli atomi di rubidio. In questo modo gli scienziati hanno ricevuto сверхтекучую liquido con la solita massa. Poi hanno fortemente compresso gli atomi con il laser. Poi una seconda serie di laser sono molto eccitato gli atomi, tanto che gli hanno cambiato la loro schiena. Quando gli atomi hanno liberato dal laser alle grinfie, è una reazione normale del liquido sarebbe il desiderio di traffico dal centro di fissaggio, che in realtà può essere interpretato come getto del peso. Tuttavia сверхтекучая liquido di rubidio, atomi che hanno dato una spinta sufficiente, durante la liberazione dal laser morsa è rimasto al suo posto, diventando negativo.

Cristalli di tempo

Quando Frank Wilczek., il premio Nobel per la prima volta ha proposto l'idea di cristalli di tempo, lei sembrava una pazzia. Soprattutto nella parte in cui è stato spiegato che questi cristalli possono avere il movimento, pur rimanendo a riposo, cioè dimostrando un a basso livello di energia della materia. Sembrava impossibile, così come per il movimento l'energia necessaria, e la teoria a sua volta diceva che in tali cristalli di energia praticamente nessuno. Wilczek. considerato che il moto perpetuo può essere ottenuto mediante modifiche dello stato fondamentale dell'atomo di cristallo di rete fissa nel периодичное. È andato in contrasto con ovvie leggi della fisica, tuttavia, nel 2017, dopo 5 anni dal momento in cui, come Wilczek. è offerto, i fisici hanno trovato un modo per farlo. Alla fine all'università di Harvard hanno creato un cristallo di tempo, dove azoto impurità «ruotava» in diamanti.

Брэгговские specchio

Брэгговское specchio non ha l'alta riflettività e composto da 1000-2000 atomi. Ma è in grado di riflettere la luce, che lo rende utile là dove è necessario l'uso di piccoli specchi, ad esempio, in avanzata elettronica. La forma di questo specchio non è proprio comune. I suoi atomi sono sospesi nel vuoto e assomigliano a una catena di perline. Nel 2011 la band tedesca di scienziati è riuscita a creare Брэгговское specchio, обладавшее in quel momento il più alto livello di riflessione (circa l ' 80 per cento). Per questo gli scienziati hanno unito 10 milioni di atomi in un reticolo struttura.

Tuttavia, più tardi, gli comando di Danimarca e Francia hanno trovato il modo di ridurre significativamente il numero necessario di atomi, ma mantenere alta riflettività efficienza. Invece denso unire intorno a vicenda, gli atomi sono stati collocati lungo al microscopio ottico della fibra. Il corretto posizionamento si verificano le condizioni necessarie – un'onda luminosa si riflette direttamente indietro al punto suo inizio. Durante la trasmissione della luce di alcuni fotoni rottura al di là della fibra e si scontrano con gli atomi. Riflettente l'efficacia, dimostrata danese e francese, squadre, è molto varia ed è di circa 10 e il 75 per cento rispettivamente. Tuttavia, in entrambi i casi, ritorna la luce (cioè riflessa) in un puntosuo inizio.

Oltre alla vantaggi nello sviluppo di tecnologie, come gli specchi possono essere utili nel quantum dispositivi, così come gli atomi utilizzano inoltre il campo di luce per l'interazione con l'altro.

Bidimensionale magnete

I Fisici hanno cercato di creare un magnete dal 1970, ma è sempre venuto a mancare. Un vero 2D-magnete deve mantenere le loro proprietà magnetiche, pur essendo diviso per uno stato in cui diventa bidimensionale, o uno strato dello spessore di un solo atomo. Gli scienziati hanno anche iniziato a dubitare che una cosa del genere è possibile.

Tuttavia, nel mese di giugno del 2017 fisica, utilizzando трииодид cromo, finalmente in grado di creare un magnete. Il collegamento si è rivelato molto interessante una volta da più parti. Il suo strati di cristallo struttura ideale per le contrazioni, e, inoltre, gli elettroni hanno una vestibilità la direzione di rotazione. Queste importanti proprietà consentono di трииодиду cromo salvare le proprietà magnetiche anche dopo la sua struttura cristallina è ridotto a spessore degli ultimi nucleari strati.

Il Primo al mondo 2D-magnete potrebbero ottenere con una relativamente alta temperatura in -228 gradi Celsius. Le sue proprietà magnetiche cessano di funzionare a temperatura ambiente, così come il suo ossigeno. Tuttavia, gli esperimenti continuano.